RU2497850C2 - Silicone rubber material for soft lithography - Google Patents

Silicone rubber material for soft lithography Download PDF

Info

Publication number
RU2497850C2
RU2497850C2 RU2010154630/04A RU2010154630A RU2497850C2 RU 2497850 C2 RU2497850 C2 RU 2497850C2 RU 2010154630/04 A RU2010154630/04 A RU 2010154630/04A RU 2010154630 A RU2010154630 A RU 2010154630A RU 2497850 C2 RU2497850 C2 RU 2497850C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
functional
branched
stamp
poly
siloxane
Prior art date
Application number
RU2010154630/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010154630A (en
Inventor
Маркус А. ВЕРСХЮИРЕН
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2010154630A publication Critical patent/RU2010154630A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2497850C2 publication Critical patent/RU2497850C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41NPRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N1/00Printing plates or foils; Materials therefor
    • B41N1/12Printing plates or foils; Materials therefor non-metallic other than stone, e.g. printing plates or foils comprising inorganic materials in an organic matrix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2083/00Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • B29K2083/005LSR, i.e. liquid silicone rubbers, or derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41CPROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/08Forme preparation by embossing, e.g. with a typewriter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/20Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/80Siloxanes having aromatic substituents, e.g. phenyl side groups
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to silicon rubber-like materials suitable for use in soft lithography. Disclosed is method of making a patterned stamp layer containing a silicone rubber-like material having Young's modulus in the range of from 7 MPa to 80 MPa, said method involving preparing a composition containing at least one functional T-branched and/or Q-branched polysiloxane precursor; adding at least one functional linear polysiloxane to said composition; holding said composition on a standard matrix pattern at a temperature below 100°C until formation of a stamp layer having said pattern in said silicone rubber-like material; and removing the stamp layer from the standard pattern. The invention also discloses a patterned stamp layer made using the disclosed method and a printing device having said patterned stamp layer.
EFFECT: stamp layer made using the disclosed method provides stable image elements, having dimensions in the nanometre range, obtained on a substrate, and also provides matching on uneven and curved surfaces of the substrate.
10 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к силиконовому каучукоподобному материалу и к слою штампа, содержащему такой материал, для использования в мягкой литографии. Настоящее изобретение также относится к способам получения силиконового каучукоподобного материала и к его использованию в литографических способах и устройствах.The present invention relates to silicone rubber-like material and to a stamp layer containing such material for use in soft lithography. The present invention also relates to methods for producing silicone rubber-like material and its use in lithographic methods and devices.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

В последние годы была разработана технология создания структур микронного размера для применения в электрической, оптической и фотонных областях. Такая технология может быть основана на формировании и контактной печати, называемых вместе мягкой литографией.In recent years, a technology has been developed to create micron-sized structures for use in the electrical, optical and photonic fields. Such technology can be based on forming and contact printing, called soft lithography together.

Мягкая литография обычно использует устройство, формирующее изображение, такое как штамп, содержащий переносящую поверхность, имеющую хорошо определенный рельефный шаблон. При конформном контакте между переносящей поверхностью штампа и подложкой формируются структуры и элементы изображения.Soft lithography typically uses an imaging device, such as a stamp containing a transfer surface having a well-defined embossed pattern. Upon conformal contact between the transfer surface of the stamp and the substrate, structures and image elements are formed.

Для получения больших площадей изображения с использованием технологии мягкой литографии критическим является то, чтобы не имела место деформация шаблонов, когда работает штамп. Кроме того, критическим является то, чтобы штамп согласовывался с «неплоскостностью» или неровностью поверхности. Характеристики материала штампа представляют, таким образом, особую важность и могут быть критичными.To obtain large areas of the image using soft lithography technology, it is critical that the deformation of the patterns does not occur when the stamp is working. In addition, it is critical that the stamp is consistent with “non-flatness” or surface roughness. The characteristics of the die material are thus of particular importance and can be critical.

Обычно используемые материалы штампа включают в себя полидиметилсилоксан (ПДМС) содержащие материалы, например, Dow Cornings Sylgard 184. Несмотря на то, что такие материалы способны устанавливать воспроизводимый конформный контакт с материалом подложки, они подвержены проблемам, связанным с деформациями, вводимыми давлением, при обеспечении очень небольших элементов изображения шаблона в нанометрическом интервале, например, в интервале менее 100 нм. Кроме того, традиционные ПДМС материалы являются восприимчивыми к скруглению острых углов благодаря поверхностному натяжению, особенно когда формируются элементы изображения меньше 100 нм.Commonly used die materials include polydimethylsiloxane (PDMS) containing materials, such as Dow Cornings Sylgard 184. Although these materials are capable of establishing reproducible conformal contact with the substrate material, they are prone to problems caused by pressure-induced deformations when providing very small image elements of the template in the nanometric range, for example, in the range of less than 100 nm. In addition, traditional PDMS materials are susceptible to rounding of sharp corners due to surface tension, especially when image elements less than 100 nm are formed.

Одним путем повышения стабильности материалов штампа является увеличение модуля Юнга, т.е. модуля упругости материала. Однако увеличение модуля Юнга может привести к тому, что материал становится слишком жестким, что приводит к плохому прилеганию к неровным и неплоским поверхностям. Однако мягкая литография ограничивается разрешением используемого материала штампа, и для отпечатка большой площади материал должен иметь модуль Юнга достаточно высокий, чтобы получать стабильные элементы изображения очень малых размеров, но в то же самое время материал должен быть как можно мягким, чтобы обеспечить конформный контакт с неровными и неплоскостными подложками.One way to increase the stability of stamp materials is to increase Young's modulus, i.e. modulus of elasticity of the material. However, an increase in Young's modulus can lead to the fact that the material becomes too stiff, which leads to poor adhesion to uneven and non-planar surfaces. However, soft lithography is limited by the resolution of the stamp material used, and for a large area print, the material must have a Young's modulus high enough to produce stable image elements of very small sizes, but at the same time the material should be as soft as possible to ensure conformal contact with uneven and non-flat substrates.

WO 2007/121006 рассматривает композиции и способы, которые могут быть использованы для получения форм с низкой термической деформацией. Композиции содержат вулканизующуюся эластомерную силиконовую композицию, образованную с использованием полимера с удаленными летучими и, по меньшей мере, одного сшивающего агента с удаленными летучими. В одном варианте силиконовая композиция содержит силиконовую смолу и кремнийорганическое соединение, имеющее в среднем, по меньшей мере, два связанных с кремнием атома водорода на молекулу и каталитическое количество катализатора гидросилилирования.WO 2007/121006 discusses compositions and methods that can be used to obtain forms with low thermal deformation. The compositions comprise a vulcanizable elastomeric silicone composition formed using a polymer with removed volatiles and at least one crosslinking agent with removed volatiles. In one embodiment, the silicone composition comprises a silicone resin and an organosilicon compound having, on average, at least two silicon-bonded hydrogen atoms per molecule and a catalytic amount of a hydrosilylation catalyst.

Недостатком использования силиконовых смол в переносящих слоях для литографических целей является то, что смолы являются стеклообразными при температурах стеклования в интервале от комнатной температуры до 300-400°C. Модуль Юнга таких полимерных материалов является очень высоким (выше 100-200 МПа), что может предотвратить конформный контакт, т.к. штамп не может следовать неровности подложки микронного и даже нанометрического размера. Наносящий отпечаток слой образует жесткий материал, и удаление штампа требует больших усилий. Это приводит к тому, что силы, действующие на элементы формирования изображения в штампе и элементы изображения отпечатка, становятся очень высокими, что может дать повреждение штампа и/или элементов изображения отпечатка.The disadvantage of using silicone resins in the transfer layers for lithographic purposes is that the resins are glassy at glass transition temperatures in the range from room temperature to 300-400 ° C. The Young's modulus of such polymeric materials is very high (above 100-200 MPa), which can prevent conformal contact, since the stamp cannot follow the irregularities of the micron and even nanometer-sized substrates. The imprint layer forms a rigid material, and removing the stamp requires a lot of effort. This leads to the fact that the forces acting on the image forming elements in the stamp and the image elements of the fingerprint become very high, which can damage the stamp and / or image elements of the fingerprint.

Соответственно, в технике имеется необходимость создания материала, используемого в печатной литографии больших поверхностей, который указанный материал способен создавать шаблоны структур нанометрического уровня, имеющие высокую точность воспроизведения и хорошую механическую прочность при сохранении хорошего конформного контакта на неровных и неплоских поверхностях подложки.Accordingly, in the technique there is a need to create a material used in large surface printing lithography, which material is capable of creating patterns of nanometer-level structures having high fidelity and good mechanical strength while maintaining good conformal contact on uneven and non-planar surfaces of the substrate.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является, по меньшей мере, частичное преодоление вышеуказанных проблем и удовлетворение потребности техники.The aim of the present invention is to at least partially overcome the above problems and satisfy the needs of technology.

В частности, целью настоящего изобретения является создание материала, подходящего для использования в литографическом способе, который материал имеет модуль Юнга, обеспечивающий печатание элементов изображения в нанометрическом интервале, но в то же самое время обеспечивает конформный контакт на неровных и неплоских подложках.In particular, it is an object of the present invention to provide a material suitable for use in the lithographic method, which material has a Young's modulus capable of printing image elements in the nanometric range but at the same time provides conformal contact on uneven and non-planar substrates.

Таким образом, в первом аспекте настоящее изобретение относится к силиконовому каучукоподобному материалу, содержащему, по меньшей мере, один Т-разветвленный и/или Q-разветвленный (поли)силоксановый предшественник, сшиваемый, по меньшей мере, одним линейным полисилоксаном, где указанный материал имеет модуль Юнга в интервале от 7 МПА до 80 МПа.Thus, in a first aspect, the present invention relates to a silicone rubber-like material comprising at least one T-branched and / or Q-branched (poly) siloxane precursor crosslinkable by at least one linear polysiloxane, wherein said material has Young's modulus in the range from 7 MPA to 80 MPa.

Материал согласно настоящему изобретению является эластичным и легко согласовывается с широким рядом подложек. Кроме того, он является менее восприимчивым к деформациям, вызываемым полимеризацией и вулканизацией в процессе изготовления. Он поэтому является подходящим для использования в конструкциях штампа и устройствах формирования изображения для получения литографических изображений.The material according to the present invention is flexible and fits easily with a wide range of substrates. In addition, it is less susceptible to deformations caused by polymerization and vulcanization during manufacture. It is therefore suitable for use in stamp designs and imaging devices for producing lithographic images.

Силиконовый каучукоподобный материал имеет модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПа. Это превращает материал в деформируемый и минимизирует искажение рельефного шаблона, что может иметь место при образовании конформного контакта между поверхностью штампа и поверхностью подложки.Silicone rubber-like material has a Young's modulus in the range from 7 MPa to 80 MPa. This turns the material into a deformable one and minimizes distortion of the relief pattern, which can occur during the formation of conformal contact between the stamp surface and the substrate surface.

Соответственно, стабильные и воспроизводимые элементы изображения в нанометрическом интервале, даже ниже 10 нм, могут быть получены на поверхности подложки независимо от, того является ли поверхность плоской или неровной.Accordingly, stable and reproducible image elements in the nanometric interval, even below 10 nm, can be obtained on the surface of the substrate, regardless of whether the surface is flat or uneven.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к печатающему устройству, имеющему слой штампа, содержащий силиконовый каучукоподобный материал согласно настоящему изобретению. Печатающее устройство может использоваться, например, в литографическом способе.In a second aspect, the present invention relates to a printing apparatus having a stamp layer comprising a silicone rubber-like material according to the present invention. A printing device can be used, for example, in a lithographic method.

Печатающее устройство может быть таким простым, как слой штампа, содержащий шаблон элементов формирования изображения.The printing device may be as simple as a stamp layer containing a pattern of image forming elements.

Альтернативно, печатающим устройством может быть устройство, имеющее средство для управления слоем штампа по отношению к подложке, которую необходимо обеспечить печатью шаблона элементов изображения. Такое устройство составляет устройство, формирующее изображение, которое может быть использовано для применения в мягкой литографии. Это позволяет применять устройство, формирующее изображение, контролируемым образом, способствует образованию конформного контакта на больших площадях поверхности подложки и улучшает точность воспроизведения изображения на поверхности подложки. Соответственно, общая эффективность и энергопотребление способа формирования изображения улучшается.Alternatively, the printing device may be a device having means for controlling the stamp layer with respect to the substrate, which must be provided by printing a pattern of image elements. Such a device constitutes an image forming apparatus that can be used for use in soft lithography. This allows the use of an image forming apparatus in a controlled manner, which promotes the formation of conformal contact over large areas of the substrate surface and improves the accuracy of image reproduction on the substrate surface. Accordingly, the overall efficiency and power consumption of the image forming method is improved.

Печатающее устройство согласно настоящему изобретению обеспечивает получение небольших элементов изображения на поверхности подложки без повреждения или ухудшения таким образом образованных элементов изображения.The printing apparatus according to the present invention provides small image elements on the surface of the substrate without damaging or degrading thus formed image elements.

В другом аспекте настоящее изобретение предусматривает способ получения силиконового каучукоподобного материала, имеющего модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПА. причем указанный способ содержит:In another aspect, the present invention provides a method for producing a silicone rubber-like material having a Young's modulus in the range of 7 MPa to 80 MPA. wherein said method comprises:

- обеспечение композиции, содержащей, по меньшей мере, один функциональный Т-разветвленный и/или Q-разветвленный (поли)силоксановый предшественник,- providing a composition comprising at least one functional T-branched and / or Q-branched (poly) siloxane precursor,

- введение, по меньшей мере, одного функционального линейного полисилоксана в указанную композицию,- the introduction of at least one functional linear polysiloxane in the specified composition,

- выдерживание указанной композиции при температуре ниже 100°C для осуществления сшивки указанного, по меньшей мере, одного функционального Т-разветвленного и/или Q-разветвленного (поли)силоксанового предшественника указанным, по меньшей мере, одним функциональным линейным полисилоксаном.- keeping said composition at a temperature below 100 ° C to crosslink said at least one functional T-branched and / or Q-branched (poly) siloxane precursor with said at least one functional linear polysiloxane.

Указанный способ обеспечивает осуществление высокой степени сшивки Т-разветвленного (поли)силоксанового предшественника с получением в результате в силиконе сетчатой структуры, имеющей эластичные цепи. Поэтому может быть получен силиконовоый каучукоподобный материал, имеющий модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПа, даже когда выдержка имеет место при очень низких температурах выдержки, например, ниже 100°C.This method provides a high degree of crosslinking of the T-branched (poly) siloxane precursor, resulting in a silicone mesh structure having elastic chains. Therefore, a silicone rubber-like material having a Young's modulus in the range of 7 MPa to 80 MPa can be obtained even when holding occurs at very low holding temperatures, for example below 100 ° C.

В вариантах способ содержит стадию размещения шаблона в силиконовом каучукоподобном материале. Предпочтительно, шаблон представляет собой рельефный шаблон, имеющий элементы формирования изображения с их наименьшими поперечными размерами мельче 300 нм. Даже более предпочтительно, они являются мельче 200 нм. Наиболее предпочтительно, размеры являются мельче 100 или 50 нм.In embodiments, the method comprises the step of placing the template in a silicone rubber-like material. Preferably, the pattern is a relief pattern having image forming elements with their smallest transverse dimensions smaller than 300 nm. Even more preferably, they are smaller than 200 nm. Most preferably, the sizes are smaller than 100 or 50 nm.

Указанное обычно осуществляется при выдержке композиции на стадии (с) на шаблоне эталонной матрицы с получением слоя штампа, содержащего шаблон элементов формирования изображения.This is usually done by holding the composition in step (c) on a template of the reference matrix to obtain a stamp layer containing a template of image forming elements.

Предпочтительно, композицию выдерживают при температуре ниже 50°C.Preferably, the composition is maintained at a temperature below 50 ° C.

Способ согласно настоящему изобретению имеет преимущество, поскольку он не требует высоких температур выдержки, т.е. температур отверждения. Поэтому удается избежать недостатков, связанных с высокими температурами выдержки. Например, высокие температуры выдержки могут дать в результате термическое несовпадение между материалом эталонного шаблона и материалом штампа. Указанное благодаря нарастанию больших напряжение в процессе нагревания и охлаждения может привести к трещинообразованию и разрушению элементов изображения.The method according to the present invention has the advantage of not requiring high holding temperatures, i.e. curing temperatures. Therefore, it is possible to avoid the disadvantages associated with high holding temperatures. For example, high holding temperatures can result in thermal mismatch between the material of the reference template and the material of the stamp. Specified due to the increase in large voltage during heating and cooling can lead to cracking and destruction of image elements.

Способ согласно настоящему изобретению имеет преимущество в том, что он является относительно простым, недорогостоящим и имеет высокую воспроизводимость, что делает его подходящим для массового производства. Образованные таким образом слои штампа могут использоваться в нескольких типах конструкций штампов или устройств формирования изображения.The method according to the present invention has the advantage that it is relatively simple, inexpensive and has high reproducibility, which makes it suitable for mass production. The stamp layers thus formed can be used in several types of stamp designs or imaging devices.

Термин «Т-разветвленный», использованный для определения функционального Т-разветвленного полисилоксанового предшественника данной заявки, означает, что в предшественнике имеется, по меньшей мере, один атом кремния, присоединенный к трем (поли)силоксановым цепям. Предпочтительно, атом кремния химически связан с кислородом каждой из (поли)силоксановых цепей.The term “T-branched”, used to define a functional T-branched polysiloxane precursor of this application, means that the precursor has at least one silicon atom attached to three (poly) siloxane chains. Preferably, the silicon atom is chemically bonded to the oxygen of each of the (poly) siloxane chains.

Термин «Q-разветвленный», использованный для определения функционального Q-разветвленного полисилоксанового предшественника данной заявки, означает, что в предшественнике имеется, по меньшей мере, один атом кремния, присоединенный к четырем (поли)силоксановым цепям. Предпочтительно, атом кремния химически связан с кислородом каждой из (поли)силоксановых цепей.The term “Q-branched”, used to define a functional Q-branched polysiloxane precursor of this application, means that the precursor has at least one silicon atom attached to four (poly) siloxane chains. Preferably, the silicon atom is chemically bonded to the oxygen of each of the (poly) siloxane chains.

Термин «функциональный», использованный для определения функционального Т-разветвленного или функционального Q-разветвленного полисилоксанового предшественника данной заявки, означает, что в предшественнике имеется, по меньшей мере, одна химическая группа или заместитель, которые способны к химической реакции в условиях выдержки для того, чтобы создать сшивку с линейным полисилоксаном.The term "functional", used to define a functional T-branched or functional Q-branched polysiloxane precursor of this application, means that in the precursor there is at least one chemical group or substituent that is capable of chemical reaction under exposure conditions in order to to create crosslinking with linear polysiloxane.

В одном варианте, по меньшей мере, один атом кремния несет функциональную группу.In one embodiment, at least one silicon atom carries a functional group.

В другом варианте, по меньшей мере, одна из трех (Т-разветвленный) или четырех (Q-разветвленный) полисилдоксановых цепей несет, по меньшей мере, одну и, предпочтительно, одну функциональную группу. В еще другом варианте все три (Т-разветвленный) или четыре (Q-разветвленный) полисилдоксановые цепи разветвленного предшественника несут, по меньшей мере, одну и, предпочтительно, одну функциональную группу.In another embodiment, at least one of the three (T-branched) or four (Q-branched) polysiloxane chains carries at least one and, preferably, one functional group. In yet another embodiment, all three (T-branched) or four (Q-branched) polysyldoxane chains of a branched precursor carry at least one and, preferably, one functional group.

Функциональной группой может быть любая из функциональных групп, которые способны создать химическую реакцию и, таким образом, сшивку между функциональным Т-разветвленным и/или Q-разветвленным полисилоксановым предшественником и линейным полисилоксаном.The functional group may be any of the functional groups that are capable of creating a chemical reaction and, thus, crosslinking between a functional T-branched and / or Q-branched polysiloxane precursor and linear polysiloxane.

В одном варианте функциональная группа находится в форме винильной группы.In one embodiment, the functional group is in the form of a vinyl group.

В вариантах изобретения, по меньшей мере, один функциональный Т-разветвленный и/или Q-разветвленный полисилоксановый предшественник выбран из группы, состоящей из гидриднофункционального Т-разветвленного и/или Q-разветвленного полисилоксанового предшественника, винильнофункционального Т-разветвленного и/или Q-разветвленного полисилоксанового предшественника и/или их смесей.In embodiments of the invention, the at least one functional T-branched and / or Q-branched polysiloxane precursor is selected from the group consisting of a hydride-functional T-branched and / or Q-branched polysiloxane precursor, vinyl-functional T-branched and / or Q-branched polysiloxane precursor and / or mixtures thereof.

Винильная и/или гидридная функциональность улучшает и регулирует степень сшивки и дает силиконовую сетчатую структуру. Образованный таким образом материал представляет собой высокоэластичный силиконовый каучукоподобный материал, который имеет модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПа.Vinyl and / or hydride functionality improves and regulates the degree of crosslinking and gives a silicone mesh structure. The material thus formed is a highly elastic silicone rubber-like material that has a Young's modulus in the range of 7 MPa to 80 MPa.

Для дополнительного увеличения степени сшивки, по меньшей мере, один функциональный линейный полисилоксан выбирают из группы, состоящей из гидриднофункционального линейного полисилоксана, винильнофункционального линейного полисилоксана и их смесей.To further increase the degree of crosslinking, at least one functional linear polysiloxane is selected from the group consisting of hydride-functional linear polysiloxane, vinyl-functional linear polysiloxane, and mixtures thereof.

В предпочтительных вариантах, по меньшей мере, один винильнофункциональный линейный полисилоксан является, по меньшей мере, 5% винильнофункционым. Процентное содержание истолковывается как значение, которое означает, что 30% атомов кремния в линейном силоксане должно быть гидриднофункциональным (то же самое относится к винильнофункциональным атомам кремния).In preferred embodiments, the at least one vinyl functional linear polysiloxane is at least 5% vinyl functional. The percentage is interpreted as a value which means that 30% of the silicon atoms in the linear siloxane must be hydride functional (the same applies to vinyl functional silicon atoms).

Функциональные винильные группы линейного полисилоксана (полисилоксанов) взаимодействуют с функциональным Т-разветвленным и/или Q-разветвленным полисилоксановым предшественником (предшественниками), что обеспечивает большую степень сшивки, что дает в результате силиконовый каучукоподобный материал, имеющий модуль Юнга в интервале от 7-80 МПа.The functional vinyl groups of linear polysiloxane (polysiloxanes) interact with a functional T-branched and / or Q-branched polysiloxane precursor (s), which provides a high degree of crosslinking, resulting in a silicone rubber-like material having a Young's modulus in the range of 7-80 MPa .

В других предпочтительных вариантах, по меньшей мере, один гидриднофункциональный линейный полисилоксан является, по меньшей мере, 30% гидриднофункциональным.In other preferred embodiments, the at least one hydride functional linear polysiloxane is at least 30% hydride functional.

В вариантах отношение гидриднофункционального линейного полисилоксана к функциональному линейному полисилоксану находится в интервале от 2:10 до 8:10.In embodiments, the ratio of hydride functional linear polysiloxane to functional linear polysiloxane is in the range from 2:10 to 8:10.

Регулированием пропорции гидридно- и/или винильнофункционального Т-разветвленного и/или Q-разветвленного полисилоксанового предшественника (предшественников) и линейных полисилоксанов, соответственно, можно варьировать степень сшивки. Это является преимуществом, т.к. модуль Юнга получаемого таким образом силиконового каучукоподобного материала может быть отрегулирован до желаемого значения. Степень сшивки, а отсюда и модуль Юнга могут поэтому регулироваться точно.By controlling the proportions of the hydride and / or vinyl-functional T-branched and / or Q-branched polysiloxane precursor (s) and linear polysiloxanes, respectively, the degree of crosslinking can be varied. This is an advantage because The Young's modulus of the silicone rubber-like material thus obtained can be adjusted to the desired value. The degree of crosslinking, and hence the Young's modulus, can therefore be precisely controlled.

В еще другом аспекте настоящее изобретение относится к использованию силиконового каучукоподобного материала согласно вышеуказанному или получаемого описанным выше способом в качестве слоя штампа для литографических способов.In yet another aspect, the present invention relates to the use of silicone rubber-like material according to the above or obtained as described above as a stamp layer for lithographic methods.

Указанные и другие аспекты изобретения будут очевидны и пояснены со ссылкой на вариант (варианты), описанные далее.These and other aspects of the invention will be apparent and explained with reference to the option (s) described below.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг.1 представлена схема печатающего устройства в форме слоя штампа согласно настоящему изобретению.Figure 1 presents a diagram of a printing device in the form of a layer of the stamp according to the present invention.

На фиг.2 представлена схема конструкции штампа, содержащей слой штампа согласно настоящему изобретению.Figure 2 presents a diagram of the design of the stamp containing the layer of the stamp according to the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к силиконовому каучукоподобному материалу, содержащему, по меньшей мере, один Т-разветвленный и/или Q-разветвленный (поли)силоксановый предшественник, сшитый, по меньшей мере, одним линейным полисилоксаном, где указанный материал имеет модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПа.The present invention relates to a silicone rubber-like material containing at least one T-branched and / or Q-branched (poly) siloxane precursor crosslinked by at least one linear polysiloxane, wherein said material has a Young's modulus in the range of 7 MPa up to 80 MPa.

Как использовано здесь, термин «Т-разветвленный (поли)-силоксановый предшественник» относится к силиконовому материалу, содержащему сетку олигосилоксанов, в которой один или более атомов кремния связаны, по меньшей мере, тремя кислородными атомами с другими атомами кремния. Термин «Q-разветвленный (поли)силоксановый предшественник» относится к силиконовому материалу, содержащему сетку олигосилоксанов, в которой один или более атомов кремния связаны, по меньшей мере, четырьмя кислородными атомами с другими атомами кремния.As used here, the term "T-branched (poly) -siloxane precursor" refers to a silicone material containing a network of oligosiloxanes in which one or more silicon atoms are connected by at least three oxygen atoms to other silicon atoms. The term “Q-branched (poly) siloxane precursor” refers to a silicone material containing an oligosiloxane network in which one or more silicon atoms are bonded by at least four oxygen atoms to other silicon atoms.

Т-разветвленный (поли)силоксановый предшественник способен образовывать цепи с 3-ходовым разветвлением, т.е. сетки, при сшивании линейными полисилоксанами, обычно, линейными ПДМС цепями. Аналогично Q-разветвленный (поли)силоксановый предшественник способен образовывать цепи с 4-ходовым разветвлением, т.е. сетки, при сшивании линейными полисилоксанами, обычно, линейными ПДМС цепями.The T-branched (poly) siloxane precursor is capable of forming chains with 3-way branching, i.e. mesh, when crosslinked by linear polysiloxanes, usually linear PDMS chains. Similarly, a Q-branched (poly) siloxane precursor is capable of forming chains with 4-way branching, i.e. mesh, when crosslinked by linear polysiloxanes, usually linear PDMS chains.

Получаемый силиконовый каучукоподобный материал согласно настоящему изобретению легко образует конформный контакт с широким рядом подложек, включая кремнийсодержащие материалы, стекла и пластики. Таким образом, материал является хорошо подходящим для использования в конструкциях штампов или устройств, формирующих изображение, для получения литографических изображений.The resulting silicone rubber-like material according to the present invention easily forms conformal contact with a wide range of substrates, including silicon-containing materials, glasses and plastics. Thus, the material is well suited for use in the construction of dies or imaging devices for producing lithographic images.

Силиконовый каучукоподобный материал имеет модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПа.Silicone rubber-like material has a Young's modulus in the range from 7 MPa to 80 MPa.

Отсюда материал является деформируемым, и при использовании в мягкой литографии он имеет способность входить в конформный контакт, как с плоскими, так и с неровными поверхностями. Кроме того, он обеспечивает создание стабильных и воспроизводимых элементов изображения, имеющих размеры в нанометрическом интервале, даже ниже 10 нм, на поверхности подложки.Hence, the material is deformable, and when used in soft lithography, it has the ability to come into conformal contact with both flat and uneven surfaces. In addition, it provides the creation of stable and reproducible image elements having dimensions in the nanometric interval, even below 10 nm, on the surface of the substrate.

Поэтому удается избегать проблем, связанных со скруглением острого угла, как в случае с традиционными ПДМС материалами.Therefore, it is possible to avoid problems associated with rounding an acute angle, as is the case with traditional PDMS materials.

При использовании в штемпельной литографии критическим является то, что материал штампа имеет способность значительно деформироваться (например, в интервале 2-100%), но возвращается к первоначальной форме, когда усилие удаляется. Силиконовый каучукоподобный материал согласно настоящему изобретению имеет указанное свойство. Несмотря на то, что он имеет высокий модуль Юнга, он избегает недостатков жестких и стеклоподобных материалов, которые могут показать ползучесть и постоянное деформирование, когда приложены усилия. Материал согласно настоящему изобретению имеет каучукоподобное поведение и способен вулканизоваться из жидкости в каучук при комнатной температуре или при температурах, при которых используется готовый штамп.When used in stamp lithography, it is critical that the stamp material has the ability to significantly deform (for example, in the range of 2-100%), but returns to its original form when the force is removed. The silicone rubber-like material of the present invention has this property. Although it has a high Young's modulus, it avoids the disadvantages of rigid and glass-like materials that can show creep and permanent deformation when efforts are made. The material according to the present invention has a rubbery behavior and is capable of curing from a liquid to a rubber at room temperature or at temperatures at which a finished die is used.

Кроме того, деформируемость материала минимизирует искажение рельефного шаблона, что может иметь место при образовании конформного контакта между штампом и подложкой, а также обеспечивает более точное копирование элементов изображения. Отсюда силиконовый каучукоподобный материал изобретения имеет способность обеспечивать стабильные элементы изображения без образования ползучести.In addition, the deformability of the material minimizes distortion of the embossed pattern, which can occur during the formation of conformal contact between the stamp and the substrate, and also provides more accurate copying of image elements. Hence, the silicone rubber-like material of the invention has the ability to provide stable image elements without creep.

Силиконовый каучукоподобный материал согласно настоящему изобретению обычно используется выше его температуры стеклования.The silicone rubber-like material of the present invention is typically used above its glass transition temperature.

В предпочтительном варианте настоящее изобретение относится к печатающему устройству, имеющему слой штампа 100, содержащий вышеуказанный силиконовый каучукоподобный материал, для использования в литографическом способе, показанному на фиг.1.In a preferred embodiment, the present invention relates to a printing apparatus having a stamp layer 100 containing the above silicone rubber-like material for use in the lithographic method shown in FIG.

Слой штампа 100 содержит множество рельефных элементов формирования изображения 101, разделенных множеством вырезанных участков 102. Поверхностный слой штампа, формирующий изображение, также имеет множество контактных поверхностей 103, размещаемых в контакте с поверхностью подложки 104. Рельефные элементы формирования изображения могут иметь любую желаемую форму. Наименьшая ширина рельефных элементов формирования изображения в штампе может иметь размеры в интервале 300, 200, 100, 50 и/или 25 нм.The stamp layer 100 comprises a plurality of embossed image forming elements 101 separated by a plurality of cut out portions 102. The imaging surface layer of the stamp also has a plurality of contact surfaces 103 placed in contact with the surface of the substrate 104. The embossed image forming elements may have any desired shape. The smallest width of the relief elements of the image formation in the stamp may have dimensions in the range of 300, 200, 100, 50 and / or 25 nm.

Модуль силиконового каучукоподобного материала находится в интервале от 7 до 80 МПа. Если модуль является ниже 7 МПа, например, ниже 5 МПа, то невозможно образовать элементы формирования изображения, имеющие размеры ниже 300 нм. С другой стороны, если модуль является слишком высоким, например, выше 80 МПа, конформный контакт может быть ухудшен, т.к. штамп не может следовать неровности микронного и нанометрического размера. Это приводит к высокому локальному напряжению, которое может повредить штамп и элементы изображения.The silicone rubber-like material module is in the range of 7 to 80 MPa. If the module is below 7 MPa, for example, below 5 MPa, then it is impossible to form image forming elements having dimensions below 300 nm. On the other hand, if the modulus is too high, for example, above 80 MPa, the conformal contact may be degraded because the stamp cannot follow irregularities of micron and nanometric size. This leads to high local voltage, which can damage the stamp and image elements.

Модуль Юнга в интервале от 7 до 80 МПа позволяет создать стабильные элементы изображения, имеющие высокую точность воспроизведения и размеры в интервале от 10 нм до более 1 мм.Young's modulus in the range from 7 to 80 MPa allows you to create stable image elements having high fidelity and sizes in the range from 10 nm to more than 1 mm.

Стабильные элементы изображения получаются, когда энергия, которая увеличивается благодаря снижению площади поверхности, является ниже энергии, которая требуется постоянного деформирования материала штампа.Stable image elements are obtained when the energy, which increases due to a decrease in surface area, is lower than the energy that requires constant deformation of the stamp material.

Слой штампа 100 обычно имеет толщину в интервале 10-100 мкм. Толщина слоя, формирующего изображение, 100, предпочтительно, не превышает 100 мкм, поскольку это может привести к высокой жесткости на изгиб, дающей ухудшенный конформный контакт. Напротив, если слой штампа 100 является слишком тонким, например, при использовании в многослойной конструкции штампа, он может подвергаться воздействию следующего слоя штампа, который обычно имеет низкий модуль. Например, если слой является слишком тонким, присутствующие пылевидные частицы могут пробить высокомодульный силиконовый каучукоподобный материал (который имеет сниженное значение сдвига до разрушения по сравнению с промышленным ПДМС).The die layer 100 typically has a thickness in the range of 10-100 μm. The thickness of the image forming layer 100 is preferably not more than 100 μm, as this can lead to high bending stiffness, resulting in poor conformal contact. On the contrary, if the die layer 100 is too thin, for example, when used in a multi-layer die structure, it may be exposed to the next die layer, which typically has a low modulus. For example, if the layer is too thin, the present dust particles can penetrate the high modulus silicone rubber-like material (which has a reduced shear to fracture value compared to industrial PDMS).

Соответственно, настоящим изобретением могут быть получены очень небольшие элементы изображения на поверхности подложки 104 без повреждения или ухудшения формованных таким образом элементов изображения.Accordingly, very small image elements on the surface of the substrate 104 can be obtained by the present invention without damaging or degrading the image elements thus formed.

Обычно расстояние между одним элементом формирования изображения 101 и другим, т.е. ширина вырезанного участка 102, составляет, по меньшей мере, 6 нм, например, в интервале 6-10 нм. Такие небольшие вырезанные участки требуют низкой деформации элементов формирования изображения при контакте с подложкой, и высокий модуль требуется для нарастания энергии для высвобождения элементов формирования изображения снова.Typically, the distance between one image forming element 101 and another, i.e. the width of the cut section 102 is at least 6 nm, for example, in the range of 6-10 nm. Such small cut-out areas require low deformation of the image forming elements in contact with the substrate, and a high modulus is required to increase energy to release the image forming elements again.

Если расстояние между одним элементом формирования изображения 101 и другим является слишком широким, штампы могут разрушаться при контакте с поверхностью подложки. С другой стороны, если элементы формирования изображения 101 слоя штампа 100 расположены близко друг от друга, узкие структуры имеют тенденцию слипаться вместе при контакте с поверхностью подложки 104 (они имеют тенденцию слипаться вместе даже при высвобождении из эталонного шаблона).If the distance between one image forming element 101 and the other is too wide, the dies may break when it contacts the surface of the substrate. On the other hand, if the image forming elements 101 of the die layer 100 are located close to each other, narrow structures tend to stick together when in contact with the surface of the substrate 104 (they tend to stick together even when released from the reference template).

Контактные поверхности 103 слоя штампа 100 образуют тесный контакт с поверхностью подложки 104, несмотря на то, является ли поверхность плоской или неровной. Исключаются проблемы, связанные с разрушением штампа и/или разрушением элементов изображения.The contact surfaces 103 of the die layer 100 form close contact with the surface of the substrate 104, regardless of whether the surface is flat or uneven. The problems associated with the destruction of the stamp and / or the destruction of image elements are eliminated.

Рельефные элементы формирования изображения 101 обычно размещены в линиях, имеющих ширину, например, 3-30 нм, на слое штампа 100.The embossed image forming elements 101 are usually arranged in lines having a width of, for example, 3-30 nm, on the die layer 100.

В вариантах изобретения слой штампа может быть использован в конструкции штампа 200, показанной на фиг.2.In embodiments of the invention, the die layer may be used in the structure of the die 200 shown in FIG.

Печатающее устройство 200 содержит слой штампа 201, содержащий силиконовый каучукоподобный материал согласно настоящему изобретению. Слой штампа 201 содержит множество элементов формирования изображения 202 и множество вырезанных участков 203 между ними, а также контактные поверхности 204, которые образуют конформный контакт с материалом подложки.The printing apparatus 200 comprises a die layer 201 containing a silicone rubber-like material according to the present invention. The die layer 201 comprises a plurality of imaging elements 202 and a plurality of cut sections 203 between them, as well as contact surfaces 204 that form conformal contact with the substrate material.

Печатающее устройство 200, кроме того, содержит деформируемый слой 205, обычно образованный из ПДМС-подобного материала, имеющего низкий модуль Юнга. Низкий модуль деформируемого слоя 204 позволяет слою штампа 201 деформироваться и согласовываться с неровными и неплоскими поверхностями без увеличения давления на формирующий изображение поверхностный слой 201.The printing apparatus 200 further comprises a deformable layer 205, typically formed of a PDMS-like material having a low Young's modulus. The low modulus of the deformable layer 204 allows the stamp layer 201 to deform and align with uneven and non-planar surfaces without increasing pressure on the imaging surface layer 201.

Печатающее устройство 200 может, кроме того, содержать несущий слой 206, который является намного жестче, чем деформируемый и формирующий изображение слои. Указанным несущим слоем может быть тонкий стеклянный лист, который предотвращает деформацию деформируемых слоев 201 и 205. Альтернативно, могут использоваться тонкие пластиковые или металлические листы.The printing apparatus 200 may further comprise a carrier layer 206, which is much stiffer than the deformable and imaging layers. The specified carrier layer may be a thin glass sheet that prevents deformation of the deformable layers 201 and 205. Alternatively, thin plastic or metal sheets may be used.

Несмотря на то, что слой штампа 201, содержащий силиконовый каучукоподобный материал согласно настоящему изобретению, имеет высокий модуль, например, 80 МПа, штамп еще обеспечивает хороший конформный контакт с поверхностью подложки.Despite the fact that the layer of the stamp 201 containing the silicone rubber-like material according to the present invention has a high modulus, for example, 80 MPa, the stamp still provides good conformal contact with the surface of the substrate.

Соответственно, в вариантах настоящее изобретение дополнительно предусматривает печатающее устройство 200 для способа печати, содержащее первый деформируемый слой 205, на котором расположен слой штампа 201, причем указанный слой штампа 201 содержит силиконовый каучукоподобный материал, имеющий модуль Юнга от 7 МПа до 80 МПа, где указанный формирующий изображение поверхностный слой 201 предназначен для переноса литографического изображения на поверхность подложки.Accordingly, in embodiments, the present invention further provides a printing apparatus 200 for a printing method comprising a first deformable layer 205 on which a stamp layer 201 is located, said stamp layer 201 comprising a silicone rubber-like material having a Young's modulus of 7 MPa to 80 MPa, where image forming surface layer 201 is designed to transfer lithographic images to the surface of the substrate.

Способ печати может представлять собой способ микроконтактной печати, в котором паста любого вида материала сначала наносится на штамп, после чего штамп приводится в контакт с подложкой для того, чтобы перенести, по меньшей мере, часть нанесенной пасты со штампа на подложку. Такие пасты могут, например, включать в себя (но не ограничиваясь этим) отверждаемые материалы, вещества, образующие монослой, белки или любой другой биологический материал. Альтернативно, способом печати может быть способ нанесения отпечатка или тиснения. Рельефное изображение тогда переносится на подложку с обеспечением подложки материалом тиснения, который принимает комплементарную рельефную структуру, когда рельефная структура штампа приводится в контакт с ней. После отверждения или затвердевания указанного материала тиснения печатающее устройство тогда удаляют с поверхности, оставляя на ней рельефную структуру, которая является комплементарной по отношению к структуре на печатающем устройстве. Данная стадия может быть частью литографического способа, использующего другие стадии, такие как травление любого вида.The printing method may be a microcontact printing method in which a paste of any kind of material is first applied to the stamp, after which the stamp is brought into contact with the substrate in order to transfer at least a portion of the applied paste from the stamp to the substrate. Such pastes may, for example, include, but are not limited to, curable materials, monolayer materials, proteins, or any other biological material. Alternatively, the printing method may be a method of printing or embossing. The relief image is then transferred onto the substrate, providing the substrate with an embossing material that takes on a complementary relief structure when the relief structure of the stamp is brought into contact with it. After the specified embossing material has cured or hardened, the printing device is then removed from the surface, leaving a relief structure on it that is complementary to the structure on the printing device. This stage may be part of a lithographic method using other stages, such as etching of any kind.

В вариантах настоящее изобретение также предусматривает способ получения силиконового каучукоподобного материала, имеющего модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПа, причем указанный способ содержит:In embodiments, the present invention also provides a method for producing a silicone rubber-like material having a Young's modulus in the range of 7 MPa to 80 MPa, said method comprising:

- обеспечение композиции, содержащей, по меньшей мере, один Т-разветвленный и/или Q-разветвленный (поли)силоксановый предшественник,- providing a composition comprising at least one T-branched and / or Q-branched (poly) siloxane precursor,

- введение в указанную композицию, по меньшей мере, одного функционального линейного полисилоксана, выдержка указанной композиции при температуре ниже 100°C.- the introduction into the specified composition of at least one functional linear polysiloxane, exposure of the specified composition at a temperature below 100 ° C.

Химическая реакция, имеющая место в процессе выдержки, предпочтительно, обеспечивает химическую сшивку между, по меньшей мере, одним Т-разветвленным и/или Q-разветвленным (поли)силоксановым предшественником и, по меньшей мере, одним функциональным линейным полисилоксаном в такой степени, что получается в результате силиконовая сетчатая структура, которая имеет в себе эластичные силиконсодержащие цепи.The chemical reaction that takes place during the aging process preferably provides chemical crosslinking between at least one T-branched and / or Q-branched (poly) siloxane precursor and at least one functional linear polysiloxane to such an extent that the result is a silicone mesh structure that has elastic silicone-containing chains.

Термин «выдержка» должен истолковываться как означающий: предоставление смеси времени для химической реакции ее составляющих, в частности, по меньшей мере, одного Т-разветвленного и/или Q-разветвленного (поли)силоксанового предшественника и, по меньшей мере, одного функционального линейного полисилоксана. Время выдержки, или рабочее время, т.е. время от начала смешения сшиваемой композиции до достижения точки гелеобразования, обычно находится в интервале от 5 до 30 мин. Однако, может существовать другое рабочее время в зависимости от используемых условий периода выдержки.The term "exposure" should be construed as meaning: providing a mixture of time for the chemical reaction of its components, in particular at least one T-branched and / or Q-branched (poly) siloxane precursor and at least one functional linear polysiloxane . Holding time, or working time, i.e. the time from the start of mixing the crosslinkable composition to the point of gelation is usually in the range of 5 to 30 minutes. However, other working hours may exist depending on the conditions used in the holding period.

В вариантах способ содержит стадию размещения шаблона в силиконовом каучукоподобном материале. Такой шаблон может быть размещен любой подходящей технологией формирования изображения, например, травлением или штамповкой на эталонной матрице.In embodiments, the method comprises the step of placing the template in a silicone rubber-like material. Such a template can be placed by any suitable imaging technology, for example, etching or stamping on a reference matrix.

Предпочтительно, шаблон размещается при выдержке композиции на стадии (с) на шаблоне эталонной матрицы с получением слоя штампа, содержащего шаблон элементов формирования изображения.Preferably, the template is placed while holding the composition in step (c) on the template of the reference matrix to obtain a stamp layer containing a template of image forming elements.

Силиконовый каучукоподобный материал отливают на шаблон эталонной матрицы, т.е. эталонный материал, содержащий множество вырезов, определяющих шаблон эталонной матрицы, и слой штампа, который является комплементарным к матрице, затем высвобождается и удаляется из матрицы. Обычно материал выдерживается на матрице до утра. Материалы могут, необязательно, постотверждаться в течение примерно 2-5 дней (48-120 ч) в зависимости от желаемой твердости материала. Материал становится более твердым со временем.Silicone rubber-like material is cast onto a template of a reference matrix, i.e. a reference material comprising a plurality of cutouts defining a template of the reference matrix, and a stamp layer that is complementary to the matrix is then released and removed from the matrix. Typically, the material is aged on the matrix until morning. Materials may optionally be cured within about 2-5 days (48-120 hours) depending on the desired hardness of the material. The material becomes harder with time.

Необязательно, могут быть введены один или более катализаторов отверждения, например, платиновый (Pt) катализатор. Также может необязательно присутствовать циклический модулятор для платины.Optionally, one or more curing catalysts may be introduced, for example, a platinum (Pt) catalyst. Also, a cyclic modulator for platinum may optionally be present.

Предпочтительно, композицию выдерживают при температуре ниже 50°C.Preferably, the composition is maintained at a temperature below 50 ° C.

Весьма желательно избежать недостатков, связанных с высокими температурами выдержки. Например, при отверждении композиций, содержащих традиционные силиконовые смолы, имеющие высокую температуру стеклования, обычно требуются высокие температуры отверждения (в интервале от 150°C до 400°C). По некоторым причинам это является нежелательным. Термическое несовпадение между матрицей, обычно шаблонным кремнием или кварцем является таким высоким, что в процессе нагревания и охлаждения между штампом и матрицей нарастают большие напряжения. Это может привести к трещинообразованию и повреждению элементов формирования изображения. Коэффициент термического расширения силиконовых смол является обычно на один-два порядка выше (линейный СТЕ ~100 ч./млн*К-1), чем у используемых материалов, на которые печатаются конечные элементы изображения (например, кремний, кварц). Регулирование величины рассогласования будет поэтому чрезвычайно трудным.It is highly desirable to avoid the disadvantages associated with high holding temperatures. For example, when curing compositions containing conventional silicone resins having a high glass transition temperature, high curing temperatures (in the range of 150 ° C. to 400 ° C.) are usually required. For some reason this is undesirable. The thermal mismatch between the matrix, usually template silicon or quartz, is so high that high stresses build up between the die and the matrix during heating and cooling. This can lead to cracking and damage to the image forming elements. The coefficient of thermal expansion of silicone resins is usually one to two orders of magnitude higher (linear STE ~ 100 ppm * K -1 ) than the materials used on which the final image elements are printed (for example, silicon, quartz). Regulation of the amount of mismatch will therefore be extremely difficult.

Предпочтительно, по меньшей мере, один функциональный Т-разветвленный (поли)силоксан выбран из группы, состоящей из гидриднофункционального Т-разветвленного (поли)силоксанового предшественника, винильнофункционального Т-разветвленного (поли)силоксанового предшественника или их смесей. Такой Т-разветвленный (поли)силоксановый предшественник может быть представлен следующими формулами:Preferably, at least one functional T-branched (poly) siloxane is selected from the group consisting of a hydride-functional T-branched (poly) siloxane precursor, a vinyl-functional T-branched (poly) siloxane precursor, or mixtures thereof. Such a T-branched (poly) siloxane precursor may be represented by the following formulas:

Винильнофункциональные Q-разветвленный (слева) иVinyl-functional Q-branched (left) and

Т-разветвленный (справа) (поли)силоксановые предшественникиT-branched (right) (poly) siloxane precursors

Figure 00000001
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000002
(компонент 1)(component 1) (компонент 2)(component 2)

Гидриднофункциональный Q-разветвленный (поли)силоксановый предшественник (HTS)Hydride-functional Q-branched (poly) siloxane precursor (HTS)

Figure 00000003
Figure 00000003

В формуле соединения 1, а также в формуле гидриднофункционального Т-разветвленного (поли)силоксанового предшественника три линии, отходящие от самых низких двух Si-атомов, показывают, что указанные Si-атомы каждый соединены с тремя полисилоксановыми цепями, когда Si-атом находится далеко вправо в указанном соединении. Для устранения сомнения указанные линии не показывают этиленовые химические связи.In the formula of compound 1, as well as in the formula of a hydride functional T-branched (poly) siloxane precursor, three lines extending from the lowest two Si atoms show that these Si atoms are each connected to three polysiloxane chains when the Si atom is far to the right in the specified connection. To eliminate doubt, these lines do not show ethylene chemical bonds.

Необязательно доступные Q- или Т-разветвленные силоксаны могут включать в себя Si-OH-группы, как указано на фигуре Q- разветвленных силоксанов. Указанные Si-OH-группы могут быть неблагоприятными, т.к. они увеличивают поверхностное натяжение и являются реакционными по отношению к другим Si-OH-группам, которые присутствуют на кремнии или стекле. Si-OH-группы могут, необязательно, взаимодействовать с силанами, подобными монохлоросиланам, с присоединением инертных или функциональных групп. Инертные метильные группы могут быть присоединены при введении Cl-Si-(CH3)3 в соединение и обеспечении указанного взаимодействия при образовании HCl, который удаляют из силоксановой смеси. Функциональной группы могут быть винильными группами (например, из Cl-Si-(CH3)2-СН=СН2) и будут увеличивать реакционноспособность в силоксановой сетке и обеспечивать дополнительную сшивку. Другими функциональными группами, которые могут быть присоединены, может быть фтор (из Cl-Si-(CH3)2-CH2CH2CF3), который будет снижать поверхностное натяжение.Optionally available Q- or T-branched siloxanes may include Si-OH groups as indicated in the Q-branched siloxanes figure. These Si-OH groups may be unfavorable because they increase surface tension and are reactive with other Si-OH groups that are present on silicon or glass. Si — OH groups may optionally interact with silanes like monochlorosilanes with the addition of inert or functional groups. Inert methyl groups can be attached by introducing Cl-Si- (CH 3 ) 3 into the compound and providing this interaction with the formation of HCl, which is removed from the siloxane mixture. The functional groups can be vinyl groups (for example, from Cl — Si— (CH 3 ) 2 —CH═CH 2 ) and will increase reactivity in the siloxane network and provide additional crosslinking. Other functional groups that can be attached may be fluorine (from Cl-Si- (CH 3 ) 2 —CH 2 CH 2 CF 3 ), which will reduce surface tension.

Винильная и/или гидридная функциональность обеспечивают функциональный Т- или Q-разветвленный (поли)силоксановый предшественник способностью образовывать разветвленные цепи в силиконовой сетчатой структуре.Vinyl and / or hydride functionality provides a functional T- or Q-branched (poly) siloxane precursor with the ability to form branched chains in a silicone network.

Предпочтительно, функциональный Т- или Q-разветвленный (поли)силоксан и функциональный линейный полисилоксан (полисилоксаны) являются смешивающимися в любой пропорции. Т- или Q-разветвленные (поли)силоксаны, содержащие большие и объемные органические группы, например, фенилмодифицированный Т- или Q-разветвленный (поли)силоксан, являются обычно плохо смешивающимися с линейными метилсилоксанами. Улучшенная смешиваемость обеспечивает материалы с эффектом изобретения. Кроме того, модификации с большими группами могут привести к худшим механическим свойствам и более высокому поверхностному натяжению. Это является неблагоприятным, т.к. небольшие элементы изображения, таким образом, имеют тенденцию более легко слипаться вместе.Preferably, the functional T- or Q-branched (poly) siloxane and the functional linear polysiloxane (polysiloxanes) are miscible in any proportion. T- or Q-branched (poly) siloxanes containing large and bulky organic groups, for example, phenyl-modified T- or Q-branched (poly) siloxane, are generally poorly miscible with linear methylsiloxanes. Improved miscibility provides materials with the effect of the invention. In addition, modifications with larger groups can lead to poorer mechanical properties and higher surface tension. This is unfavorable because small image elements, therefore, tend to more easily stick together.

Однако, в предпочтительных вариантах, по меньшей мере, один функциональный Т- или Q-разветвленный (поли)силоксан представляет собой Т- или Q-разветвленный (поли)метилсилоксан.However, in preferred embodiments, the at least one functional T- or Q-branched (poly) siloxane is a T- or Q-branched (poly) methylsiloxane.

Когда используется винильнофункциональный Q-разветвленный (поли)силоксановый компонент 1, могут быть введены монохлоросиланы с пассивацией Si-OH-группы или модификацией системы с фтороконцевыми группами.When a vinyl-functional Q-branched (poly) siloxane component 1 is used, monochlorosilanes can be introduced with passivation of the Si-OH group or modification of a system with fluoro-terminal groups.

Для дополнительного увеличения разветвления функционального Т- или Q-разветвленного полисилоксанового предшественника, по меньшей мере, один функциональный линейный полисилоксан выбирается из группы, состоящей из гидриднофункционального линейного полисилоксана, винильнофункционального линейного полисилоксана или их смесей. Такие линейные полисилоксаны могут быть представлены следующим образом:To further increase the branching of the functional T- or Q-branched polysiloxane precursor, at least one functional linear polysiloxane is selected from the group consisting of hydride-functional linear polysiloxane, vinyl-functional linear polysiloxane, or mixtures thereof. Such linear polysiloxanes can be represented as follows:

Figure 00000004
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000005
Винильнофункциональный линейный (VL) ПДМСVinyl-functional linear (VL) PDMS Гидриднофункциональный линейный (HL) ПДМСHydride Functional Linear (HL) PDMS

Отношение m к n винильнофункционального ПДМС обычно находится в интервале от 20:1 до 10:1, например, от 13:1 до 11:1. Молекулярная масса находится в интервале от 800 до 40000 Да, например, от 1000 до 30000 Да.The ratio of m to n vinyl-functional PDMS is usually in the range from 20: 1 to 10: 1, for example, from 13: 1 to 11: 1. The molecular weight is in the range from 800 to 40,000 Da, for example, from 1000 to 30,000 Da.

Отношение m к n гидриднофункционального ПДМС обычно находится в интервале от 1:4 до 1:1. Молекулярная масса находится в интервале от 800 до 40000 Да, например, от 1000 до 30000 Да, предпочтительно, от 1000 до 20000 Да.The ratio of m to n hydride functional PDMS is usually in the range from 1: 4 to 1: 1. The molecular weight is in the range from 800 to 40,000 Da, for example, from 1000 to 30,000 Da, preferably from 1000 to 20,000 Da.

В предпочтительных вариантах, по меньшей мере, один винильнофункциональный линейный полисилоксан является 5% винильнофункциональным. Обычно винильнофункциональный линейный полисилоксан является 6-8% винильнофункциональным.In preferred embodiments, the at least one vinyl functional linear polysiloxane is 5% vinyl functional. Typically, the vinyl functional linear polysiloxane is 6-8% vinyl functional.

Когда используются гидриднофункциональные линейные полисилоксаны, они являются, по меньшей мере, 30% гидриднофункциональными, например, 30-50% гидриднофункциональными, по отношению к атомам кремния в предшественнике. Указанные интервалы обеспечивают материал с большой степенью сшивки и силиконовый каучукоподобный материал, подходящий для использования в мягкой литографии.When hydride functional linear polysiloxanes are used, they are at least 30% hydride functional, for example 30-50% hydride functional, with respect to the silicon atoms in the precursor. These ranges provide a highly crosslinked material and silicone rubber-like material suitable for use in soft lithography.

Соответственно, пропорция винильных и гидридных частей как функциональных Т-разветвленных (поли)силоксановых предшественников, так и линейных полисилоксанов может быть различной и, таким образом, также и степень сшивки. Это позволяет отрегулировать модуль материала до желаемого значения, обычно, от 7 МПа до 80 МПа.Accordingly, the proportion of vinyl and hydride parts of both functional T-branched (poly) siloxane precursors and linear polysiloxanes can be different and, thus, also the degree of crosslinking. This allows you to adjust the modulus of the material to the desired value, usually from 7 MPa to 80 MPa.

Предпочтительно, отношение гидриднофункционального линейного полисилоксана к винильнофункциональному линейному полисилоксану находится в интервале от 2:10 до 8:10, предпочтительно, в интервале от 5:10 до 6:10.Preferably, the ratio of hydride functional linear polysiloxane to vinyl functional linear polysiloxane is in the range from 2:10 to 8:10, preferably in the range from 5:10 to 6:10.

Соответственно, силиконовый каучукоподобный материал, имеющий высокий модуль, получают даже при таких низких температурах отверждения, как 50°C.Accordingly, a silicone rubber-like material having a high modulus is obtained even at curing temperatures as low as 50 ° C.

В таблице ниже показана регулируемость модуля при получении силиконового каучукоподобного материала согласно настоящему изобретению путем комбинирования различных частей винильно- и гидриднофункционального Т-разветвленного (поли)силокса-нового предшественника и полисилоксанов, соответственно.The table below shows the modulability of the module in the preparation of the silicone rubber-like material of the present invention by combining various parts of the vinyl and hydride-functional T-branched (poly) siloxane precursor and polysiloxanes, respectively.

Варьируемость модуля ЮнгаYoung's modulus variability Винильная часть I (VL)Vinyl Part I (VL) Винильная часть IIVinyl Part II Гидридная частьHydride part Модуль Юнга (МПа)Young's modulus (MPa) Компонент 1Component 1 Компонент 2Component 2 HL 30%HL 30% HL 50%HL 50% HTSHts 1,71.7 0,50.5 5,75.7 1,71.7 0,30.3 7,47.4 1,71.7 0,250.25 5,115.11 1,41.4 0,30.3 0,620.62 1212 1,31.3 0,40.4 0,620.62 2121 1one 0,50.5 0,7240.724 16,116.1 1one 0,50.5 0,580.58 21,321.3 1one 0,6250.625 0,650.65 21,521.5 1one 0,6250.625 0,5850.585 40,540.5 1one 0,6250.625 0,5360.536 36,536.5 1one 0,6250.625 0,8130.813 28,528.5 1one 0,6250.625 0,5850.585 59,859.8 1one 0,1250.125 0,3750.375 0,450.45 16,316.3 1one 0,7060.706 0,5530.553 80,080.0 1one 0,8000,800 0,5850.585 80,080.0 Все части представляют собой части по массе.
Температура отверждения 50°C
All parts are parts by weight.
Curing temperature 50 ° C

Поскольку слои штампа могут быть получены от шаблона матрицы, это является весьма подходящим для массового производства. Кроме того, он является относительно простым, недорогостоящим и имеет высокую воспроизводимость. Полученные таким образом формирующие изображение слои могут использоваться в нескольких типах конструкций штампа или формирующих изображение устройствах.Since the layers of the stamp can be obtained from the matrix template, this is very suitable for mass production. In addition, it is relatively simple, inexpensive, and has high reproducibility. The image-forming layers thus obtained can be used in several types of stamp structures or image-forming devices.

Силиконовый каучукоподобный материал согласно настоящему изобретению может использоваться в нескольких применениях, таких как мягкая литография вообще, например, литография нанесения отпечатков, фазосдвиговая литография, микроконтактная печать и т.д.The silicone rubber-like material according to the present invention can be used in several applications, such as soft lithography in general, for example, fingerprint lithography, phase shift lithography, microcontact printing, etc.

Примеры печатающих устройств хорошо описаны в вариантах WO 2003/099463, US 2004/0197712, US 2004/0011231 и ранее неопубликованной заявки на международный патент IB 2007/054888, содержание которых приводится в качестве ссылки. Специалисты в данной области техники найдут в указанных ссылках подробное описание, как получить устройство нанесения отпечатков, которое использует эластичный штамп, или печатающее устройство с силиконовым каучукоподобным материалом согласно настоящему изобретению. Такое устройство будет способно создать небольшие элементы изображения на подложке при использовании печати, микроконтактной печати, способов нанесения отпечатков или нанесения литографических отпечатков, описанных в указанных ссылках.Examples of printing devices are well described in embodiments WO 2003/099463, US 2004/0197712, US 2004/0011231 and a previously unpublished international patent application IB 2007/054888, the contents of which are incorporated by reference. Those skilled in the art will find in these references a detailed description of how to obtain a fingerprinting device that uses an elastic stamp or a printing device with silicone rubber-like material according to the present invention. Such a device will be able to create small image elements on a substrate by using printing, microcontact printing, methods of applying prints or applying lithographic prints described in these links.

Несмотря на то, что настоящее изобретение показано и описано подробно на чертежах и в приведенном выше описании, такие показ и описание должны рассматриваться как иллюстративные или примерные, но не как ограничительные; настоящее изобретение не ограничивается рассмотренными вариантами.Although the present invention is shown and described in detail in the drawings and in the above description, such a display and description should be considered as illustrative or exemplary, but not as restrictive; the present invention is not limited to the considered options.

Другие вариации рассмотренных вариантов могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области техники при осуществлении патентуемого изобретения на основе изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. Например, силиконовый каучукоподобный материал или слой штампа не ограничиваются отдельной конструкцией штампа, но могут использоваться в любом типе штампа или печатающего устройства.Other variations of the considered options can be understood and carried out by specialists in this field of technology in the implementation of the patented invention based on the study of the drawings, description and appended claims. For example, a silicone rubber-like material or stamp layer is not limited to a separate stamp design, but can be used in any type of stamp or printing device.

В формуле изобретения любые ссылочные символы, помещенные между скобками, не должны истолковываться как ограничение формулы изобретения. Выражение «содержащий» не исключает присутствия элементов или стадий, иных, чем приведенные в формуле изобретения. Слово «а» или “an”, предшествующее элементу, не исключает присутствия множества таких элементов. В пункте устройства, перечисляющем несколько значений, несколько из указанных значений могут относиться к одному и тому же элементу оборудования. Сам факт, что некоторые меры приводятся во взаимосвязанном различии зависимых пунктов формулы, не указывает, что комбинация указанных мер не может быть использована с преимуществом.In the claims, any reference characters placed between brackets should not be construed as limiting the claims. The expression “comprising” does not exclude the presence of elements or steps other than those provided in the claims. The word “a” or “an” preceding an element does not exclude the presence of many such elements. In a device clause listing several values, several of these values may refer to the same piece of equipment. The fact that some measures are given in the interconnected difference of the dependent claims does not indicate that the combination of these measures cannot be used to advantage.

Claims (10)

1. Способ получения формирующего изображение слоя штампа, содержащего силиконовый каучукоподобный материал, имеющий модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПа, причем указанный способ содержит:
- обеспечение композиции, содержащей, по меньшей мере, один функциональный Т-разветвленный и/или Q-разветвленный полисилоксановый предшественник, в котором указанный функциональный Т-разветвленный силоксановый предшественник имеет по меньшей мере один атом кремния, присоединенный к трем (поли)силоксановым цепям через атом кислорода каждой из (поли)силоксановых цепей, и указанный функциональный Q-разветвленный полисилоксановый предшественник имеет по меньшей мере один атом кремния, присоединенный к четырем (поли)силоксановым цепям через атом кислорода каждой из (поли)силоксановых цепей, и в котором по меньшей мере один функциональный Т-разветвленный и/или Q-разветвленный полисилоксановый предшественник выбран из группы, состоящей из гидриднофункционального Т-разветвленного (поли)силоксанового предшественника, винильнофункционального Т-разветвленного (поли)силоксанового предшественника и их смесей, и/или в котором, по меньшей мере, один функциональный Q-разветвленный (поли)силоксановый предшественник выбран из группы, состоящей из гидриднофункционального Q-разветвленного (поли)силоксанового предшественника, винильнофункционального Q-разветвленного (поли)силоксанового предшественника и их смесей;
- введение в указанную композицию, по меньшей мере, одного функционального линейного полисилоксана, в котором указанный по меньшей мере один функциональный линейный полисилоксан представляет собой смесь гидридфункционального линейного полисилоксана и винилфункционального линейного полисилоксана;
- выдержку указанной композиции на шаблоне эталонной матрицы при температуре ниже 100°С до образования слоя штампа, содержащего указанный шаблон в указанном силиконовом каучукоподобном материале; и
- высвобождение слоя штампа из эталонного шаблона.
1. A method of obtaining an image forming layer of a stamp containing silicone rubber-like material having a Young's modulus in the range from 7 MPa to 80 MPa, said method comprising:
- providing a composition comprising at least one functional T-branched and / or Q-branched polysiloxane precursor, wherein said functional T-branched siloxane precursor has at least one silicon atom attached to three (poly) siloxane chains through the oxygen atom of each of the (poly) siloxane chains, and said functional Q-branched polysiloxane precursor has at least one silicon atom attached to four black (poly) siloxane chains h the oxygen atom of each of the (poly) siloxane chains, and in which at least one functional T-branched and / or Q-branched polysiloxane precursor is selected from the group consisting of a hydride-functional T-branched (poly) siloxane precursor, vinyl-functional T-branched a (poly) siloxane precursor and mixtures thereof, and / or in which at least one functional Q-branched (poly) siloxane precursor is selected from the group consisting of hydride-functional Q-branched vene (poly) siloxane precursor, vinyl-functional Q-branched (poly) siloxane precursor and mixtures thereof;
- introducing into said composition at least one functional linear polysiloxane, wherein said at least one functional linear polysiloxane is a mixture of hydride functional linear polysiloxane and vinyl functional linear polysiloxane;
- exposure of the specified composition on the template of the reference matrix at a temperature below 100 ° C until the formation of a layer of the stamp containing the specified template in the specified silicone rubber-like material; and
- release of the stamp layer from the reference template.
2. Способ по п.1, в котором стадия размещения шаблона в указанном силиконовом каучукоподобном материале осуществляется при осуществлении указанной стадии выдержки на шаблоне эталонной матрицы с получением слоя штампа (100; 201), содержащего шаблон элементов формирования изображения (101; 202).2. The method according to claim 1, in which the step of placing the template in the specified silicone rubber-like material is carried out by performing the indicated holding step on the template of the reference matrix to obtain a stamp layer (100; 201) containing the image forming element template (101; 202). 3. Способ по п.1, в котором указанную композицию выдерживают при температуре ниже 50°С.3. The method according to claim 1, in which the specified composition is maintained at a temperature below 50 ° C. 4. Способ по п.1, в котором указанный, по меньшей мере, один винильнофункциональный линейный полисилоксан является, по меньшей мере, 5% винильнофункциональным.4. The method according to claim 1, wherein said at least one vinyl-functional linear polysiloxane is at least 5% vinyl-functional. 5. Способ по п.1, в котором указанный, по меньшей мере, один гидриднофункциональный линейный полисилоксан является, по меньшей мере, 30% гидриднофункциональным.5. The method according to claim 1, wherein said at least one hydride functional linear polysiloxane is at least 30% hydride functional. 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором гидриднофункциональный линейный полисилоксан и винильнофункциональный линейный полисилоксан используются в соотношении в интервале от 2:10 до 8:10.6. The method according to any one of claims 1 to 5, in which hydride-functional linear polysiloxane and vinyl-functional linear polysiloxane are used in a ratio in the range from 2:10 to 8:10. 7. Формирующий изображение слой штампа, полученный способом по любому из пп.1-6.7. The image forming layer of the stamp obtained by the method according to any one of claims 1 to 6. 8. Формирующий изображение слой штампа по п.7, в котором формирующий изображение слой штампа является подходящим для применения в литографическом способе получения отпечатков.8. The image forming layer of the stamp according to claim 7, in which the image forming layer of the stamp is suitable for use in the lithographic method of obtaining prints. 9. Печатающее устройство, содержащее формирующий изображение слой штампа (100; 201) по п.7 или 8, причем слой штампа содержит силиконовый каучукоподобный материал, содержащий, по меньшей мере, один Т-разветвленный и/или Q-разветвленный (поли)силоксан, сшитый, по меньшей мере, одним линейным полисилоксаном, где указанный материал имеет модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПа.9. A printing device comprising an image forming stamp layer (100; 201) according to claim 7 or 8, wherein the stamp layer comprises a silicone rubber-like material containing at least one T-branched and / or Q-branched (poly) siloxane crosslinked by at least one linear polysiloxane, wherein said material has a Young's modulus in the range of 7 MPa to 80 MPa. 10. Печатающее устройство по п.9, в котором слой штампа содержит шаблон элементов формирования изображения (101; 202). 10. The printing device according to claim 9, in which the stamp layer contains a pattern of image forming elements (101; 202).
RU2010154630/04A 2008-06-06 2009-05-29 Silicone rubber material for soft lithography RU2497850C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08157807.2 2008-06-06
EP08157807 2008-06-06
PCT/IB2009/052276 WO2009147602A2 (en) 2008-06-06 2009-05-29 Silicone rubber material for soft lithography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010154630A RU2010154630A (en) 2012-07-20
RU2497850C2 true RU2497850C2 (en) 2013-11-10

Family

ID=41259109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010154630/04A RU2497850C2 (en) 2008-06-06 2009-05-29 Silicone rubber material for soft lithography

Country Status (8)

Country Link
US (2) US9038536B2 (en)
EP (2) EP2288662B1 (en)
JP (2) JP6088138B2 (en)
KR (1) KR101618589B1 (en)
CN (2) CN102056990B (en)
RU (1) RU2497850C2 (en)
TW (2) TWI507483B (en)
WO (1) WO2009147602A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813749C1 (en) * 2023-10-02 2024-02-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method for vulcanization of polysiloxanes when producing silicone rubbers

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2955520B1 (en) * 2010-01-28 2012-08-31 Commissariat Energie Atomique MOLD FOR NANO-PRINTING LITHOGRAPHY AND METHODS OF MAKING SAME
US8741199B2 (en) * 2010-12-22 2014-06-03 Qingdao Technological University Method and device for full wafer nanoimprint lithography
TW201228807A (en) * 2011-01-13 2012-07-16 Moser Baer India Ltd Method of imprinting a texture on a rigid substrate using flexible stamp
JP5812837B2 (en) * 2011-12-09 2015-11-17 キヤノン株式会社 Conductive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
CN102707378B (en) * 2012-06-12 2013-09-04 华南师范大学 Method for manufacturing silicone micro-nano optical structure by using imprinting technology
CN102955357A (en) * 2012-11-20 2013-03-06 苏州光舵微纳科技有限公司 Nanometer imprinting composite template and preparation method thereof
DK2904058T3 (en) 2012-12-21 2016-08-22 Koninklijke Philips Nv COMPOSITION, IMAGE INK AND METHOD OF PRINTING
BR112015015557A2 (en) * 2012-12-31 2017-07-11 3M Innovative Properties Co embossed microcontact printing in a roll to roll process
TWI665078B (en) * 2013-07-22 2019-07-11 皇家飛利浦有限公司 Method of manufacturing patterned stamp forpatterning contoured surface, patterned stampfor use in imprint lithography process, imprint lithography method, article comprising patterned contoured surface and use of a patterned stamp for imprint lithograph
CN110764366A (en) * 2013-11-29 2020-02-07 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 Stamp having stamp structure and method of manufacturing the same
JP6022501B2 (en) * 2014-03-27 2016-11-09 富士フイルム株式会社 Composition for ultrasonic probe and silicone resin for ultrasonic probe
CN106462054B (en) 2014-03-31 2020-07-07 皇家飞利浦有限公司 Imprint method, computer program product and apparatus for imprint method
TWI653495B (en) 2014-06-26 2019-03-11 荷蘭商皇家飛利浦有限公司 Led lighting unit
KR20170070099A (en) * 2014-10-04 2017-06-21 토야마켄 Imprint template and method for manufacturing same
BR112017013073A2 (en) 2014-12-22 2018-01-02 Koninklijke Philips Nv lithograph stamp, method of making a stamp, use of a stamp, and printing method
DE102016200793B4 (en) * 2015-02-11 2024-04-04 Heidelberger Druckmaschinen Ag Method for producing a tool plate for processing printing material
JP6545401B2 (en) 2016-04-06 2019-07-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Method of making imprint lithography stamp and method of use
WO2018019971A1 (en) * 2016-07-27 2018-02-01 Koninklijke Philips N.V. Polyorganosiloxane-based stamp manufacturing method, polyorganosiloxane-based stamp, use of the same for a printing process, and an imprinting method using the same
EP3431582A1 (en) 2017-07-18 2019-01-23 Koninklijke Philips N.V. Cell culturing materials
JP2018166222A (en) * 2018-07-13 2018-10-25 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー Stamper having stamper structure and manufacturing method thereof
CN110228153B (en) * 2018-07-17 2021-04-30 山东科技大学 Preparation method of mechanochromic photonic crystal material with bionic self-monitoring function
EP3798300A1 (en) 2019-09-24 2021-03-31 Koninklijke Philips N.V. Cell culturing materials
WO2021141589A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Methods for forming structured images and related aspects
JP7136831B2 (en) * 2020-04-08 2022-09-13 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー STAMPER HAVING STAMPER STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
CN114851684B (en) * 2021-02-03 2024-03-19 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 Die with double anti-counterfeiting effect and manufacturing method thereof
EP4151710A1 (en) 2021-09-21 2023-03-22 Koninklijke Philips N.V. Polymer membrane and method of manufacturing the same
CN114228137B (en) * 2021-12-02 2022-10-21 浙江大学 Photocuring 3D printing device and method using bottle brush-shaped silicon rubber as release film

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU472820A1 (en) * 1971-11-04 1975-06-05 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексных Проблем Полиграфии Method for making offset printing plate
US6225433B1 (en) * 1997-10-13 2001-05-01 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. Curable silicone composition and electronic components
RU2177011C2 (en) * 1996-01-11 2001-12-20 Родиа Шими Use of association of silicone compounds as agent of combination of silica-containing elastomeric compositions
US20040122142A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-24 Noriyuki Meguriya Addition curing silicone rubber composition and pressure-sensitive adhesive rubber sheet
WO2006107004A1 (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Dow Corning Toray Co., Ltd. Thermally conductive silicone rubber composition
US20060270792A1 (en) * 2005-05-27 2006-11-30 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Curable silicone rubber composition and semiconductor device

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3601727B2 (en) 1995-05-26 2004-12-15 富士写真フイルム株式会社 Method for producing photosensitive lithographic printing plate requiring no dampening solution
EP0784542B1 (en) 1995-08-04 2001-11-28 International Business Machines Corporation Stamp for a lithographic process
EP0972230A1 (en) 1997-04-03 2000-01-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Photoreceptor elements having release layers with texture and means for providing such elements
US6020098A (en) * 1997-04-04 2000-02-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Temporary image receptor and means for chemical modification of release surfaces on a temporary image receptor
US5965243A (en) 1997-04-04 1999-10-12 3M Innovative Properties Company Electrostatic receptors having release layers with texture and means for providing such receptors
US20020130444A1 (en) * 2001-03-15 2002-09-19 Gareth Hougham Post cure hardening of siloxane stamps for microcontact printing
US20020150842A1 (en) * 2001-04-11 2002-10-17 Solus Micro Technologies, Inc. Lithographically patterning of UV cure elastomer thin films
US6783717B2 (en) * 2002-04-22 2004-08-31 International Business Machines Corporation Process of fabricating a precision microcontact printing stamp
AU2003232962A1 (en) 2002-05-27 2003-12-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and device for transferring a pattern from a stamp to a substrate
US6792856B2 (en) 2002-07-16 2004-09-21 International Business Machines Corporation Method and apparatus for accurate, micro-contact printing
US20040197712A1 (en) 2002-12-02 2004-10-07 Jacobson Joseph M. System for contact printing
US20070164424A1 (en) 2003-04-02 2007-07-19 Nancy Dean Thermal interconnect and interface systems, methods of production and uses thereof
JP5101788B2 (en) * 2003-12-22 2012-12-19 東レ・ダウコーニング株式会社 Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
KR101159050B1 (en) * 2003-12-26 2012-06-22 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드 Curing silicone composition and cured product thereof
JP2008507114A (en) * 2004-04-27 2008-03-06 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ Composite patterning device for soft lithography
JP2007002234A (en) * 2005-05-27 2007-01-11 Shin Etsu Chem Co Ltd Curable silicone rubber composition and semiconductor device
EP2005247A2 (en) 2006-03-29 2008-12-24 Dow Corning Corporation Method of forming nanoscale features using soft lithography
KR101358066B1 (en) * 2006-04-11 2014-02-06 다우 코닝 코포레이션 Low thermal distortion silicon composite molds
US9440254B2 (en) 2006-12-04 2016-09-13 Koninklijke Philips N.V. Method and apparatus for applying a sheet to a substrate
DE102008009916A1 (en) * 2008-02-15 2009-11-12 Sms Siemag Aktiengesellschaft Rolling mill for rolling strip-shaped rolling stock

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU472820A1 (en) * 1971-11-04 1975-06-05 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексных Проблем Полиграфии Method for making offset printing plate
RU2177011C2 (en) * 1996-01-11 2001-12-20 Родиа Шими Use of association of silicone compounds as agent of combination of silica-containing elastomeric compositions
US6225433B1 (en) * 1997-10-13 2001-05-01 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. Curable silicone composition and electronic components
US20040122142A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-24 Noriyuki Meguriya Addition curing silicone rubber composition and pressure-sensitive adhesive rubber sheet
WO2006107004A1 (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Dow Corning Toray Co., Ltd. Thermally conductive silicone rubber composition
US20060270792A1 (en) * 2005-05-27 2006-11-30 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Curable silicone rubber composition and semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813749C1 (en) * 2023-10-02 2024-02-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method for vulcanization of polysiloxanes when producing silicone rubbers

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009147602A3 (en) 2010-05-14
US20150239171A1 (en) 2015-08-27
US20110094403A1 (en) 2011-04-28
EP2288662B1 (en) 2014-07-30
TWI507483B (en) 2015-11-11
KR20110034630A (en) 2011-04-05
CN103365077B (en) 2016-06-08
JP2011522100A (en) 2011-07-28
TW201009020A (en) 2010-03-01
EP2288662A2 (en) 2011-03-02
US10220563B2 (en) 2019-03-05
EP2599835B1 (en) 2016-07-20
RU2010154630A (en) 2012-07-20
JP2014241427A (en) 2014-12-25
CN103365077A (en) 2013-10-23
TW201431962A (en) 2014-08-16
KR101618589B1 (en) 2016-05-09
JP6088138B2 (en) 2017-03-01
CN102056990B (en) 2014-02-19
WO2009147602A2 (en) 2009-12-10
JP6433708B2 (en) 2018-12-05
EP2599835A1 (en) 2013-06-05
TWI466951B (en) 2015-01-01
CN102056990A (en) 2011-05-11
US9038536B2 (en) 2015-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2497850C2 (en) Silicone rubber material for soft lithography
Lan et al. UV-nanoimprint lithography: structure, materials and fabrication of flexible molds
EP2190641B1 (en) Silicone mold and use thereof
US6673287B2 (en) Vapor phase surface modification of composite substrates to form a molecularly thin release layer
JP4834866B2 (en) Nano-patterning method, cured resist film, and article containing the resist film
US20090295041A1 (en) Printing form precursor and process for preparing a stamp from the precursor
EP1660240A2 (en) Sub-micron-scale patterning method and system
Pina‐Hernandez et al. High‐throughput and etch‐selective nanoimprinting and stamping based on fast‐thermal‐curing poly (dimethylsiloxane) s
US20180141366A1 (en) Patterned stamp manufacturing method, patterned stamp imprinting method and imprinted article
CN109600996B (en) Polyorganosiloxane-based stamp, method for the production thereof, use thereof for a printing process, and imprint method using same
US7682545B2 (en) Embossing toughened silicone resin substrates
CN114222662B (en) Stamp material for nano etching